補碼 原碼與反碼

2021-04-23 18:41:44 字數 1568 閱讀 8819

古人說得好:「溫故而知新」,可惜現在都忙於「知新」,沒有太多的時間去回顧原來的知識了。直到今天,遇到了實際問題,才突然感覺到原來很多東西在記憶中已經非常模糊,記不清了。

「溫故」系列主要是以網友的文章、觀點為主,也就是說多數將會是轉貼文章,因為這些基礎知識總會得到專家關注的,而且專家的解釋也會比我清楚得多。

原碼、反碼和補碼是計算機運算的基礎,這篇「閒扯原碼、反碼、補碼」就說的比較清楚。

本人大致總結一下:

1、在計算機系統中,數值一律用補碼來表示(儲存)。

主要原因:使用補碼,可以將符號位和其它位統一處理;同時,減法也可按加法來處理。另外,兩個用補碼表示的數相加時,如果最高位(符號位)有進製,則進製被捨棄。

2、補碼與原碼的轉換過程幾乎是相同的。

數值的補碼表示也分兩種情況:

(1)正數的補碼:與原碼相同。

例如,+9的補碼是00001001。

(2)負數的補碼:符號位為1,其餘位為該數絕對值的原碼按位取反;然後整個數加1。

例如,-7的補碼:因為是負數,則符號位為「1」,整個為10000111;其餘7位為-7的絕對值+7的原碼0000111按位取反為1111000;再加1,所以-7的補碼是11111001。

已知乙個數的補碼,求原碼的操作分兩種情況:

(1)如果補碼的符號位為「0」,表示是乙個正數,所以補碼就是該數的原碼。

(2)如果補碼的符號位為「1」,表示是乙個負數,求原碼的操作可以是:符號位為1,其餘各位取反,然後再整個數加1。

例如,已知乙個補碼為11111001,則原碼是10000111(-7):因為符號位為「1」,表示是乙個負數,所以該位不變,仍為「1」;其餘7位1111001取反後為0000110;再加1,所以是10000111。

在「閒扯原碼、反碼、補碼」檔案中,沒有提到乙個很重要的概念「模」。我在這裡稍微介紹一下「模」的概念:

「模」是指乙個計量系統的計數範圍。如時鐘等。計算機也可以看成乙個計量機器,它也有乙個計量範圍,即都存在乙個「模」。例如:

時鐘的計量範圍是0~11,模=12。 

表示n位的計算機計量範圍是0~2(n)-1,模=2(n)。【注:n表示指數】

「模」實質上是計量器產生「溢位」的量,它的值在計量器上表示不出來,計量器上只能表示出模的餘數。任何有模的計量器,均可化減法為加法運算。

例如: 假設當前時針指向10點,而準確時間是6點,調整時間可有以下兩種撥法:

一種是倒撥4小時,即:10-4=6 

另一種是順撥8小時:10+8=12+6=6 

在以12模的系統中,加8和減4效果是一樣的,因此凡是減4運算,都可以用加8來代替。

對「模」而言,8和4互為補數。實際上以12模的系統中,11和1,10和2,9和3,7和5,6和6都有這個特性。共同的特點是兩者相加等於模。 

對於計算機,其概念和方法完全一樣。n位計算機,設n=8, 所能表示的最大數是11111111,若再加1稱為100000000(9位),但因只有8位,最高位1自然丟失。又回了00000000,所以8位二進位制系統的模為2(8)。 在這樣的系統中減法問題也可以化成加法問題,只需把減數用相應的補數表示就可以了。 

把補數用到計算機對數的處理上,就是補碼。

原碼 反碼與補碼

在計算機內,定點數有3種表示法 原碼 反碼和 補碼。所謂原碼就是 二進位制定點表示法,即最高位為符號位,0 表示正,1 表示負,其餘位表示數值的大小。反碼表示法規定 正數的反碼與其原碼相同 負數的反碼是對其原碼逐位取反,但符號位除外。補碼表示法規定 正數的補碼與其原碼相同 負數的補碼是在其反碼的末位...

原碼 反碼 補碼

正數 原碼 反碼 補碼一樣 7 原 0 0000111 b 7 反 0 0000111 b 7 補 0 0000111 b 負數 原碼就是原來的表示方法 反碼是除符號位 最高位 外取反 補碼 反碼 1 7 原 1 0000111 b 7 反 1 1111000 b 7 補 1 1111001 b 當...

原碼 反碼 補碼

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